人教版 (新课标)必修11 牛顿第一定律教案

教材分析及内容

在初中阶段的学习中对本节其他知识都有了大致的了解，但他们只知道亚里士多德的观点总是错误的，只知道伽利略做了一个实验就的出来牛顿第一定律，高中的学习，首先应该在已有的认识的基础上，纠正一些片面的，不恰当的认识，进一步深化和提高对相关问题的认识。

  教学目标

1. 知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法。
2. 理解牛顿第一定律的内容及意义。
3. 知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象。

教学重点         

1. 对牛顿第一定律和惯性的正确理解。
2. 科学思想的建立过程。

教学难点         

1. 力和运动的关系。
2. 惯性和质量的关系。

教学过程          

（一）、教学基本流程

[引入]前面我们已经学习了如何描述物体的运动，不同的物体运动情况为什么会不同呢？这个问题并没有做深入的分析，实际上物体的运动情况是由它的受力情况决定的，有怎样的受力情况，就有怎样的运动状态。这一章，我们就要来研究运动与力的关系，物理学中，把研究运动和力的关系的理论，称作动力学。

一、历史上人类对运动与力的关系的认识

[学生讨论]前面我们已经学过了描述运动的方法，也学过了力的基本知识，现在，请同学们讨论一下，力和运动有什么样的关系呢？请结合日常生活中的例子来说明。

[讲解] 在研究物体运动的原因的过程中，很长一段时期，人们凭直觉认为物体只有受到力的作用，才会运动起来。代表人物有古希腊的哲学家、物理学家亚里士多德。这种错误的判断维持了近两千年。直至三百多年前意大利物理学家伽利略才用实验否定了这种判断，得出了正确的结论。

二、伽利略的理想实验

[学生活动]阅读 P72伽利略实验的过程，说一说伽利略如何用实验来推翻亚里士多德的结论的，伽利略的结论是什么？

[讲解]伽利略用斜面实验证明了，力不是维持物体的运动，即维持物体的速度的原因，而是改变物体运动状态，即改变物体速度的原因。

      大家要注意，这里斜面实验是一个理想实验，是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”，但是，“理想实验”并不是脱离实际主观臆想的。它是以实践为基础的，理想实验的推论过程是以一定的逻辑法则为根据的。

[提问]哪位科学家完善了伽利略的观点，如何完善？

[讲解]法国科学家笛卡儿指出：除非物体受到外力作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。

     大家要注意运动状态发生改变，通常是指速度发生改变，包括大小和方向的改变。

三、牛顿物理学的基石-----惯性定律

[讲解]牛顿在前人研究的基础上提出总结了动力学的一条基本定律-----牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使他改变这种状态。

大家在理解牛顿第一定律的时候应该注意一下几方面：

（1）明确力与运动的关系：运动并不需要力来维持，因而力并不是使物体运动的原因；只有当物体的运动状态发生改变的时候，才需要力，所以力是改变物体运动状态的原因。

（2）定律揭示了物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质，称惯性。所以牛顿第一定律又称惯性定律。

（3）不受力作用的物体是不存在的，所以牛顿第一描述的一种理想化的状态，无法用实验直接验证，但是它具有实验基础，正确的揭示了自然规律。

四、惯性与质量

[引入]牛顿第一定律又叫惯性定律，从定义可知，物体有抵抗运动状态变化的“本领”，这种本领我们叫它惯性。惯性是物体的固有属性。

对于不同的物体来说，这种“本领”的大小，也就是惯性的大小是不是相同的呢？

[分析]比如，有一辆卡车和一辆自行车静止在地面，要使他们运动起来，哪个比较容易呢？如果一个大人和一个小孩相撞，谁容易摔倒呢？

很容易看出，不同物体惯性的大小是不同的。

[提问]请大家思考一下，物体的惯性与什么因素有关系，（跟运动状态，受力情况有没有关系？）结合实例进行分析。

[分析]观察和实验表明，对于任何物体，在它们受到相同的作用力时，决定它们运动状态变化难以程度的唯一因素就是它们的质量，所以，我们可以得出结论：量度物体惯性大小的物理量是它们的质量。

[课堂练习]下列关于惯性的说法中，正确的是……………………( D )

A．  人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性

B．  百米赛跑到终点时不能立即停下来是由于惯性，停下来时就没有惯性了

C．  物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了

D．  物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关

[分析]惯性是物体的固有属性，与其内在因素即质量有关，与受力与否及运动状态无关，一切物体都有惯性，质量是物体惯性大小的量度，静止物体的惯性是保持静止，匀速运动的物体的惯性是保持其速度不变。当物体在外力作用下运动状态发生变化时，只要其质量不变，其惯性大小不发生改变。

 [小结]这节课我们重点学习了牛顿第一定律，要求大家理解的有三方面的内容：1、伽利略如何用理想实验推翻人类陈旧的观念；2、牛顿第一定律定性揭示了力和运动的关系：力是物体运动状态发生改变的原因。3、惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关。

板书设计      

一、历史上人类对运动与力的关系的认识。

二、伽利略的理想实验。

三、牛顿第一定律（惯性定律）

1、  内容

2、  理解重点：力是物体运动状态发生改变的原因。

3、  惯性

四、惯性与质量

1、  惯性是物体的固有属性。

2、  惯性大小与物体的运动状态和是否受力无关。

3、  惯性只跟物体的质量有关：质量大惯性大，质量小惯性小。